Tehniška akustika

Učni načrt

Podatki so iz učnega načrta, ki ga objavlja Fakulteta za strojništvo. Prebrano 7. 9. 2026. Poglej izvirnik

5 kreditnih točk

Obveznosti v urah

• Predavanja30 ur
• Vaje30 ur
• Samostojno delo65 ur

Vsebina

1. Uvod
2. Definicije zvoka v zraku, Infrazvok, Ultrazvok, Zvok v kapljevinah, Akustična emisija
3. Izpeljava hitrosti širjenja motnje po plinu, kapljevini in trdnem telesu
4. Longitudinalno in transferzalno valovanje
5. Izpeljava 1D valovne enačbe. Pretvorba 1D valovne enačbe v sferične koordinate
6. Nadgradnja v 3D valovno enačbo
7. Analitične rešitve valovne enačbe
8. Numerično reševanje valovne enačbe z metodo končnih diferenc
9. Fizikalno-matematično ozadje
10. Zvočnega valovanja
11. Definicija akustične impedance in analogija z električno in mehansko impedanco
12. Izpeljava povezave med zvočnim tlakom in hitrostjo gibanja delcev ter pomikom delcev, pri zvočnem valovanju z ravno valovno fronto
13. Izpeljava enačb stoječega valovanja, in predstavitev metode za merjenje impedance absorpcijskih materialov v impedančni cevi
14. Izpeljava povezave med hitrostjo gibanja delcev in zvočnim tlakom v sferičnih koordinatah teoretično točkovnega zvočnega vira
15. Izpeljava impedance za daljno, bližnje in zelo bližnje zvočno polje vibroakustičnega zvočnega vira.
16. Ultrazvok
17. Ultrazvočni aktuatorji in senzorji
18. Prenosna funkcija piezoelektričnih aktuatorjev
19. Vpliv oblike sonotrode na razmerje med amplitudo hitrosti vrha sonde in amplitudo njenega pomika.
20. Q faktor ultrazvočne sonotrode in sevalna usmerjenost sonotrode
21. Nelinearnost ultrazvočnega polja in ultrazvočna kavitacija
22. Primeri uporabe ultrazvoka v strojništvu (Zaznavanje puščanja plinov in komprimiranega zraka, ultrazvočna defektoskopija, merjenje pretokov, merjenje gostote medija, meritve razdalj, ultrazvočna levitacija,...)
23. Osnove ultrazvočnih preiskav v medicini
24. Akustična emisija
25. Opis izvorov akustične emisije (AE) na makroskopski ravni (Formiranje in rast razpok, plastična deformacija, ločevanje vključkov)
26. Opis izvorov AE na mikroskopski ravni (Potovanje dislokacij, združevanje kristalnih rešetk in porušitve vezi v kristalnih rešetkah)
27. Fenomenološka analiza tipičnih signalov AE
28. Zaznavanje lokacije izbruhov AE
29. Opis delovanja resonančnega senzorja za AE in širokopasovnega senzorja za AE.
30. Metode vrednotenja izmerjenih signalov AE
31. Konvolucija v akustiki
32. Akustični odziv mehanskega sistema na vzbujanje z vibracijami
33. Uporaba FIR filtra kot prenosne funkcije v časovni domeni
34. Meritve prenosnih funkcij vibracij v zvok na osnovi adaptivnih FIR filtrov v časovni domeni.
35. Rayleighov integral v časovni in v frekvenčni domeni.
36. Meritve impulznega odziva prostorov za oceno njegove odmevnosti T60, na osnovi adaptivnih FIR filtrov.
37. Uporaba konvolucije za auralizacijo
38. Zvočna intenzivnost in moč
39. Izpeljava enačbe za zvočno intenzivnost ki temelji na gradientu tlaka med dvema točkama.
40. Povezava med ravnjo zvočne moči in ravnjo zvočnega tlaka v prostem zvočnem polju in v difuznem zvočnem polju.
41. Odmevni čas.
42. Povezava med ravnjo zvočne moči in ravnjo zvočnega tlaka v poljubnem prostoru v odvisnosti od odmevnega časa.
43. Meritve zvočne moči
44. z referenčno metodo v prostem zvočnem polju oziroma v gluhi sobi,
45. z metodo difuznega zvočnega polja,
46. z metodo v cevi.
47. Vpliv hrupa ozadja na rezultate meritev
48. Metode zmanjševanja njegovega vpliva in povečevanje razmerja signal/šum
49. Meritve zvočne moči
50. z zvočno intenzivnostjo
51. s primerjalno metodo na osnovi referenčnega vira
52. z metodo merjenje vibracij
53. z inženirsko metodo v realni akustični okolici
54. meritve zvočne moči velikih industrijskih postrojenj.
55. Koeficient absorpcije materialov
56. Opis mehanizmov absorpcije zvočnega valovanja; disipacija zvočne E zaradi trenja na mikrovlaknih, disipacija zvočne E na porah poroznih materialov po metodi Helmholtzevega resonatorja
57. Meritve absorpcije v difuznem zvočnem polju
58. Meritve absorpcije v impedančni cevi z metodo
59. SWR in z metodo prenosne funkcije
60. Meritve z metodo impulznega odziva
61. Meritve v zelo bližnjem polju dipolnega zvočnega vira
62. Meritve zvočne izolirnosti
63. Definicija zvočne izolirnosti pred zvokom v zraku in pred udarnim zvokom
64. Opis standardnih postopkov meritev zvočne izolirnosti med prostori
65. Meritve zvočne izolirnosti fasadnih elementov
66. Vrednotenje rezultatov meritev zvočne izolirnosti z eno-številčnimi vrednostmi
67. Slovenska zakonodaja s področja hrupa v varovanih prostorih
68. Vodila pri izdelavi elaborata in izkaza zaščite pred hrupom v stavbah
69. Osnove psihoakustike
70. Zvočna kvaliteta strojev naprav in procesov.
71. Metode koreliranja subjektivnih akustičnih ocenjevanj z merljivimi značilkami na osnovi multiple linearne regresije in nevronskih mrež.
72. Psihoakustične veličine; (Glasnost, Fluktuacija, Grobost, Tonalnost, Ostrina in Donenje)
73. Prikaz priznanih indeksov za ocenjevanje akustične kvalitete različnih strojev in naprav, ki temeljijo na psihoakustičnih veličinah (AVL indeks (zunanja zvočna kvaliteta vozila),; ACVI (Acoustic Comfort Vehicle Index); NA (Noise Annoyance index); WMNA (Washing Machine Noise Annoyance); Značilke vibroakustičnih; Signalov; Uporaba značilk za namen prepoznave zvočnih dogodkov in njihove avtomatske klasifikacije na osnovi algoritmov strojnega učenja; Pomen izbire dolžine časovnega okna za luščenje značilke (stacionarnost signala); Oktavno/terčni spekter, težišče spektra, deviacija spektra, naklon spektra, oblika spektra, spektrogram; Crest faktor, Število ničlišč, Kurtosis. Skewness..; Impulzivnost v vibroakustičnih signalih; Psihoakustične veličine kot značilke; Klasifikacija zvočnih dogodkov; Klasifikacijski algoritem k-NN; Klasifikacijski algoritem podpornih vektorjev; Svm; Samo-klasifikacijske Nevronske mreže; Uporaba klasifikacije zvočnih dogodkov pri nadzoru delovanja strojev naprav in procesov; Končna kontrola izdelkov; Avtomatizacija meritev hrupa v okolju; Hrup; V naravnem in življenjskem okolju; Mednarodni standardi meritev hrupa v okolju; Slovenska zakonodaja s področja hrupa v okolju; Na delovnem mestu; Mednarodni standardi meritev hrupa na delovnem mestu; Slovenska zakonodaja s področja varstva delavcev pred hrupom; Modeliranje v akustiki; Modeliranje zvočnih polj z metodo končnih elementov; Modeliranje širjenja hrupa po naravnem in življenjskem okolju; Modeliranje emisije hrupa cestnega prometa; Modeliranje aerodinamičnega hrupa z uporabo metode CFD)

Ocenjevanje

Deleži ocene pri tem predmetu niso objavljeni.

Pogoji za vključitev

Izpolnjevanje pogojev za vpis v Magistrski študijski program II. stopnje Strojništvo - Razvojno raziskovalni program.

Literatura

• C. J. Malcom, Handbook of noise and vibration control, New Jersey, USA : John Wiley & Sons, cop. 2007, [COBISS.SI-ID 10213659]
• A. Belšak, J. Prezelj, Vibracije in Zvok v vzdrževanju, Univerzitetni učbenik Univerze v Mariboru, 2013, [COBISS.SI-ID 74667777]
• M. Čudina, Tehniška Akustika: merjenje, vrednotenje in zmanjševanje hrupa in vibracij, Fakulteta za strojništvo, Univerze v Ljubljani, 2014, [COBISS.SI-ID 271188736]

Kako deluje

1. Zapiske kupiš enkrat in ostanejo tvoji.
2. V aplikaciji iz njih dobiš kartice, kvize in Mai, ki pozna gradivo.
3. Ceno določi avtor. Prodajalec je Mislo AI, račun dobiš od nas.